开题报告-纯电动赛车电池管理系统设计

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1、 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 题 目： xxx 纯电动赛车 电池管理系统设计 系 别： 汽车工程系 专业班级： 汽服 112 班 1 一、一、 选题的背景和意义（所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势） 目前，我们的社会已经步入了高速信息化的时代，因此我们很多的行业当中的一些技 术难题或者传统化的东西都逐步在被新科技所取代。而在当今的汽车行业当中，传统燃油 汽车也已经是步入了一个巅峰时代，随着汽车的增加，慢慢地突显出很多因汽车的数量而 带来的问题，比如能源、环境污染等方面的问题。所以，这几年来新能源汽车方面在不断 地被研制出来，给我们这个社会带来更多的方便，并且让我

2、们生存的地球得以可持续发展。 在电动汽车的研究和发展上,车载电池和电池管理系统的研究与制造占据着重要的位 置。如何有效地利用电池的能量,延长电池的寿命是电池管理系统研究的关键部分。电池管 理系统是保证电动汽车安全，保持电池系统正常运行并能提高电池寿命的部件，保护电池， 保护电动汽车。 中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国 FSC”）是一项由高等院校汽车工程或汽车相 关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。每个参赛车队按照赛事规则和赛车制造 标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现 的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。 中国大学生

3、方程式汽车大赛-纯电动赛车是在大学生方程式汽车大赛基础上发展而 来，旨在为日益成熟的纯电动汽车注入新鲜血液，带领大学生更多关注新能源汽车板块。 同时，通过大赛平台，激大学生的创造性和想象力，提升大学生的工程技术水平。 中国大学生方程式汽车大赛在提高和检验汽车行业院校学生的综合素质， 为汽车工业健 康、快速和可持续发展积蓄人才，增进产、学、研三方的交流与互动合作等方面具有十分 广泛的意义。广西科技大学鹿山学院 LS Racing 车队至今参加了五届中国大学生方程式汽 车大赛。车队响应大赛组委会号召，积极备战纯电动赛车比赛，按照纯电动赛车规则自行 设计制作了广西第一辆纯电动赛车，在首届纯电动赛车比

4、赛中夺取国内第二的好成绩。纯 电动赛车规则要求必须有电池管理系统来对电池、电池实时监控和管理分析。 二、二、 研究的基本内容和拟解决的主要问题 研究的基本内容：研究的基本内容： 1、对 2015 年中国大学生纯电动方程式汽车大赛规则研究； 2、掌握鹿山 E3 号赛车中车载动力电池原理及特性； 3、掌握电池管理系统的工作原理、控制方法及策略； 2 1、 研究方法及措施 1、与大赛组委会、指导老师、其它车队成员交流，以保证本课题所设计的符合 2015 年中 国大学生纯电动方程式汽车大赛规则； 2、利用收集到的书籍、文献、实物等信息资源，学习掌握电池、电池管理系统、ARM 内核 处理器等知识； 4、

5、纯电动赛车电机、电池、电机控制器、电池管理系统的选型和性能匹配； 5、按照纯电动赛车的设计对电池管理系统的尺寸及布置要求； 6、对鹿山 E2 号中的电池设计一款符合纯电动赛车规则要求的电池管理系统（根据中国大 学生纯电动方程式汽车大赛（FSEC）规则要求，研究与设计一款电池管理系统（BMS） 。 BMS 需对电池的电压、温度、电流等进行数据采集，电池荷电状态 SOC 估算，充放电 控制，过流、过压、过热保护，通信协议，绝缘电阻检测等要求。 ） ； 7、确定电池信息主控芯片、采集芯片、传感器及其他硬件的选用； 8、此电池管理系统程序设计，实现主控模块的基本功能调试、SOC 算法、绝缘检测与控制

6、逻辑； 9、此电池管理系统硬件的设计，实现对鹿山 E3 号赛车中车载电池监控和管理，应同时满 足对 400 串以内的单体电池的监控和管理； 10、绘制电气原理图； 11、调试及验证设计的产品的可行性。 需解决的主要问题：需解决的主要问题： 1、2015 年中国大学生纯电动方程式汽车大赛规则对电池管理系统的要求； 2、收集和分析 ARM 内核的处理器，对比分析选取合适的控制芯片； 3、电池管理系统需对每个单体电池电压，电流和 30%的单体电池温度的采集； 4、设计的管理系统两路 CAN 进行信息传递； 5、本课题设计的电池管理系统满足鹿山 E3 号电池监控，并预留 400 串电池的监控； 6、确定电池管理系统的控制方法及策略； 7、利用 Protel Altium Designer 6.9 软件及 AUTO CAD 软件完成相关电路图的绘制； 8、利用 Keil 4 软件进行控制程序的编程； 9、保证此管理系统的正常运用。 3 3、选用 C8051F34X 系列单片机作为电池电压、温度采集芯片，选用霍尔传感器采集电池电 流，选用 C8051F12X